4.53.2.5 Análisis y programación de algoritmos paralelos (18 horas) [Habilidades i]

Referencias Bibliográficas: [Matloff, 2014,Quinn, 2003] Temas

1. Caminos críticos, el trabajo y la duración y la relación con la ley de Amdahl.
2. Aceleración y escalabilidad.
3. Naturalmente (vergonzosamente) algoritmos paralelos.
4. Patrones Algoritmicos paralelos (divide-y-conquista, map/reduce, amos-trabajadores, otros)
   1. Algortimos específicos (p.e., MergeSort paralelo)
5. Algoritmos de grafos paralelo (por ejemplo, la ruta más corta en paralelo, árbol de expansión paralela)
6. Cálculos de matriz paralelas.
7. Productor-consumidor y algoritmos paralelos segmentados.
8. Ejemplos de algoritmos paralelos no-escalables.

Objetivos de Aprendizaje

1. Definir: camino crítico, trabajo y span [Familiarity]
2. Calcular el trabajo y el span y determinar el camino crítico con respecto a un diagrama de ejecución paralela. [Usage]
3. Definir speed-up y explicar la noción de escalabilidad de un algoritmo en este sentido [Familiarity]
4. Identificar tareas independientes en un programa que debe ser paralelizado [Usage]
5. Representar características de una carga de trabajo que permita o evite que sea naturalmente paralelizable [Familiarity]
6. Implementar un algoritmo dividir y conquistar paralelo (y/o algoritmo de un grafo) y medir empiricamente su desempeño relativo a su analogo secuencial [Usage]
7. Descomponer un problema (por ejemplo, contar el número de ocurrencias de una palabra en un documento) via operaciones map y reduce [Usage]
8. Proporcionar un ejemplo de un problema que se corresponda con el paradigma productor-consumidor [Usage]
9. Dar ejemplos de problemas donde el uso de pipelining sería un medio eficaz para la paralelización [Usage]
10. Implementar un algoritmo de matriz paralela [Usage]
11. Identificar los problemas que surgen en los algoritmos del tipo productor-consumidor y los mecanismos que pueden utilizarse para superar dichos problemas [Usage]